城市公交監控系統軟件設計淺析

　　摘要：城市綜合智能公交系統由三部分組成，分別是監控中心、通信鏈路和車載終端。本文主要研究該系統中監控中心主要軟件的設計，具體包含了業務服務器、網關服務軟件和監控指揮系統客戶端軟件的設計。
　　關鍵詞：公交監控 系統軟件 GPRS
　　中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（c）-0199-02
　　1 城市綜合智能公交系統監控中心設計
　　1.1 監控系統的結構
　　1.1.1 車載終端模塊
　　城市的公交監控系統中的車載終端的設備還是基本是用來使得GPS系統的接受的數據的流暢性以及對車輛物流情況的掌握，還是主要由以下幾個模塊系統來組成的：公交監控系統的GPS接收模塊、公交的GPRS通訊模塊、公交物流的顯示模塊等等。公交監控系統的車載終端的GPS數據的接收設備主要是運用于獲得GPS數據的各種方位信息，將會把這些數據信息傳達給公交系統的GPRS通信的模塊，進而由其獲得并且執行對公交監控中心發送的GPS數據的指令，而且還存在獲得公交監控中心發送的調度指令，還能夠清晰顯示出來。
　　1.1.2 通信鏈路模塊
　　公交監控系統的通信鏈路的模塊的功能包括了公交的監控指揮總部與公交的監控系統的車載終端設備之間的信息的傳遞功能。在存在GPS的功能被動性的情況下， 還主要是接收到源自衛星的方位的數據而不能把這些方位的數據傳送到公交監控系統的監控中心，所以，城市的車輛監控的控制設備必須特地建立專用的數據網以便使得移動的車輛與公交的監控中心之間展開各方數據進行傳送的目的。公交監控系統的車輛監控調度系統中的信息的發送方式主要包括：常規通信方式，集群通信、GSM數字蜂窩移動通信、GPRS通用無線分組業務、CDMA、無線數據廣播、專用數據通信和衛星通信等。這些不一樣的系統領域是依據每個不同的情況來進而開始去選適合自己的無線通信的方式和辦法，在商業領域應用比較多的是GSM短消息的通信方式和GPRS通用無線分組的方式和業務。所以，在現階段的城市公交監控系統中的車輛監控調度的系統構建一般都要采用GSM網絡的短消息的SMS業務從而對著信息進行發送和傳遞，這里的短消息業務其實就是指長度不超過160個字符的文本信息，這些文本的信息傳輸到公交監控體系中的信息接收平臺中的用戶識別模塊（SIM）進行保存。通信模塊中的GSM數字蜂窩信息的發送方式已經成為公用電話網主要組成部分，這些服務都基本上在呼叫連接的基礎上建立起來的。
　　這其中的通信模塊的短消息是GSM中不需要以終端到終端的方式來建立通路的業務部分，這些信息發送的平臺已經處在信息數據發送過程中還能夠進行短信息的發送。而且這些短信息的發送的速度也是非常快的、進而不影響通信的流暢度，并且通信的成本也很低等很多的好處，所以，一般都被作為現階段的主要方式。但是，這種SMS方式還有很多不同程度的缺點：第一就是這種信息數據發送的通信費用比較高昂，一般情況下，這些短消息內含的內容不是很多；而且還是通過這些SMS發送信息存在不同程度的不確定性，進而可能使得對應的跟蹤目標定位不到；另外就是這種短信的服務器需要對當地的電信部門申請特別的業務服務，這樣就可以利用這些專門的信息系統進行SMS信息的接收和處理，不過這樣的建立成本較高。所以，這個體系就應該將GPRS與GSM系統這兩種方式方法進行相結合，這樣就可以基本上能解決由于SMS方式所造成的不確定性。
　　1.1.3 監控中心模塊
　　城市公交的監控中心不僅具有監控的功能，也擔負著公交調度的艱巨任務，已經成為了公交監控系統中的數據信息的分析處理以及最終做出決策的主要部門。這個監控系統的模塊就在建立的時候必須考慮公交監控中心的最初制定的任務及這些任務執行的過程制度，城市公交的監控中心設計部分還主要包括系統設置模塊、監控調度模塊、地圖設置模塊和窗口幫助模塊四個部分。
　　1.2 監控中心各模塊關系
　　城市公交的監控中心一般情況下都經過其中的網關服務器來獲得出自公交監控系統車載終端設備的發送數據信息，這種網關服務器的專門的運作軟件系統一般情況下都會提供UDP服務，這樣就可以進而不斷地獲得GPS數據，在對這些數據信息進行處理之后，把這些數據信息不斷發送到公交監控系統中的客戶端，進而可以將這些數據信息保存在公交監控系統中的通信模塊中去。在客戶面對著公交監控終端時，就必須輸入自己的用戶名以及密碼才能夠進而登錄進去，還可以運用這些業務的服務器來進而提供信息的發送接口終端，客戶通過下載他們的對應的公交的運輸信息數據的時候，需要進一步接受網關服務器轉發的GPS數據，通過這些數據來對對應公交的運輸狀態方面的數據信息進行掌握，在MAPX地圖中標出車輛狀態，如圖2所示。
　　2 網關服務器軟件
　　公交監控系統的中心網關一般情況下都具有不斷地發送自身的數據信息的任務。公交監控中的車載的終端設備就可以進一步進過其內部的GPRS等模塊在持續的時間內獲得公交運輸速度、位置、方向等物流的相關的信息，在對這些物流數據信息經過不同的加密方式的加密過后，還能夠將這些獲得的不斷的信息數據發送到公交監控體系中的網絡設備的內部，這種發送的進程是GPRS模塊通過無線網絡連接到24小時運行的中心網關服務器，中心網關服務器接收車載終端傳過來的數據，再按照通信協議進行解密操作，處理后的數據在監控中心客戶端軟件動態顯示，并把數據存儲到數據庫中以備查詢。
　　2.1 開發語言選擇和Socket編程
　　在城市公交監控系統的網關服務器方面進行運行的網關發送服務軟件，在現階段的時期內，比較通用的開發軟件有Java、Visual C++，Delphi等語言。其中的Java語言是計算機編程領域中在現階段運用比較廣泛的網絡編程語言。這種編程語言的特點就是比較簡單而且這種面向對象、穩定、與平臺無關、多線程和動態等特點。由于這種編程語言采用通常的分布式開發，統一性較好，安全性高，且支持多個線程同時執行，可提供多線程之間的同步機制，非常適合對于數據轉發具有實時性要求的網關轉發服務軟件。
　　2.2 通信協議的應用
　　城市公交監控系統中的通信協議應用主要包括：網關服務器接收的車載設備提供的UDP通信服務，并將這些接收的信息及數據通過TCP通信服務進行轉發。繼而可以通過TCP連接，進一步使得監控客戶端的GPS定位獲得成功，發揮發送位置查詢、監控、發送報文等功能。
　　4 監控系統客戶端軟件設計
　　根據功能的不同，監控系統客戶端軟件應劃分為功能模塊：通信模塊、地圖模塊、用戶登錄模塊、系統輔助四個部分，如圖3所示。
　　5 結論
　　本文主要研究了城市智能公交監控系統中的相關軟件的設計，包括網關服務器軟件、業務服務器軟件以及監控系統客戶端軟件?？偠灾?，城市綜合智能公交系統利用先進的定位技術、通信技術、地理信息技術將公交車輛的實時運營信息傳送到監控中心，為監控人員進行科學調度提供原始信息和決策支持，并向乘客提供車次的到達等信息，從而提高公交車輛運營的效率和乘客服務質量，吸引公交出行，解決城市交通問題。
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